Ю.В. Аграфонов, Д.Б. Липов*, А.Н. Малов**

Несанкционированный доступ (НД) к волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС) несмотря на сложность, и дороговизну всЈ-таки возможен. Очевидно, что для того чтобы осуществить НД необходимо добраться до самого волокна и каким-либо образом, считав информацию, позволить дойти этой информации без ошибок до аппаратуры владельца линии. Однако на настоящий момент уже известны способы противодействия НД, например, методом мониторинга "горячих" волокон с помощью рефлектометрического контроля волокон с загрузкой системы (типа Atlas фирмы Wavetek Wandel Goltermann, Orion фирмы Syrus).

Но и в этом случае, как и во всякой системе, есть свои слабые места, которые можно обойти. Как известно, при зондировании больших участков до 170 км применяются большие длительности и амплитуды зондирующих импульсов, а, так как системы мониторинга работают с одним зондирующим импульсом, начало линии (около 1,5 км) оказывается в т.н. мертвой зоне - зоне насыщения фотодиода рефлектометра. Как раз в этой области и возможна установка оборудования для несанкционированного доступа, поэтому она и должна быть защищена от НД в первую очередь.

Возможны несколько вариантов осуществления несанкционированного доступа:

1. По способу усиления: пассивный или активный (с оптическим усилителем);
2. По способу подсоединения: безразрывный или разрывный;
3. Безразрывный по способу регистрации: локальный или протяжЈнный.

Основным и наиболее популярным способом безразрывного локального подключения является способ линзовой фокусировки сингулярных мод на изгибе волокна. Этот способ нашел своЈ применение в сварочных аппаратах для ВОЛС (для юстировки), а также в оптических телефонах для небольших (до 50 км) расстояний. Однако этот метод не применим для несанкционированного доступа, т.к. вносит большие изменения коэффициента затухания и не позволяет работать с высокими скоростями передачи информации.

По нашим экспериментальным данным диаметр изгиба волокна должен находится в промежутке от 20 до 18 мм, чтобы обеспечить изменение коэффициента затухания от 0,1 до 1,1 дБ, соответственно. Данные были получены экспериментально с помощью оптического тестера Anritsu и приведены на диаграмме 1. В этом интервале возможна регистрация мод без особого искажения отражЈнного сигнала рефлектометра.

Исходя из этих данных, была изготовлена клипса (рис. 1.), позволяющая регистрировать рассеянные моды с помощью оптических волокон. Рассеянное излучение, выходящее из зоны изгиба волокна, проходит по волокнам в устройство регистрации сингулярных мод (УРСМ) и концентрируется в оптическом жгуте на обратном конце. В связи со считыванием излучения с протяженной поверхности волокна возникает некоторая дисперсия, которая может быть компенсирована различными длинами волокон в жгуте. Для приЈма излучения на лавинном фотоприЈмнике (ФПУ), из-за небольшой площади приЈмного устройства излучение с волоконно-оптического жгута собирается линзой или фоконом (рис. 1).

После этого сигнал передаЈтся на приЈмник оптической мощности (ПРОМ) или предварительный оптический усилитель (бустер). Такой волоконно-жгутовой способ регистрации оболочечных мод, вероятно, должен быть значительно эффективней линзового из-за большего КПД и устранения дисперсии, однако, в нем есть и очевидный недостаток - сложность изготовления и юстировки. При промышленном изготовлении целесообразно жгут выполнять из волокон специальный формы в виде фокона (рис.2.). Волокна должны монтироваться в единый блок типа планшайбы.

Устройства разрывного НД позволяют осуществлять более надЈжный съЈм информации. Однако разрывное подключение требует временного выключения линии, что может сигнализировать о наличии самого доступа. Вероятно, “для отвода глаз”, параллельно с подключением будут осуществлены и умышленные повреждения кабеля. Возможна следующая схема организации разрывного НД (рис.3).

Принципиальная схема состоит из соединителей ОВ с УНД (С1 иС2), ими могут быть как сварные, так и механические соединения; ОР- оптический разветвитель; ОУ – оптический усилитель; ПРОМ – приЈмник оптической мощности. При достаточном энергетическом резерве линии нет необходимости использовать ОУ.

ОстаЈтся вопрос – можно ли всЈ-таки “обмануть” оптический рефлектометр, который позволяет зарегистрировать потери внесЈнные двумя дополнительными соединениями, а также потери на раздвоение моды в оптическом разветвителе ОР. Избежать этого можно, применив волокно с отличным от существующего в линии коэффициентом обратного рассеяния. Как известно, для подсчЈта суммарного затухания в сростке волокон на линии применяют формулу

Это вызвано тем, что при измерении затухания приходится избегать влияния знака коэффициента рассеяния, которые при измерении с одной стороны даЈт “+”, а сдругой “- ”.

На практике, на рефлектограмме это выглядит как ступенька вверх с одной стороны и ступенька вниз с другой. Поэтому для компенсации естественной ступеньки вниз, получаемой внесЈнными потерями на НД, можно соединить волокно линии с волокном УНД с коэффициентом рассеяния, соответствующим мнимому увеличению сигнала. В итоге на рефлектограмме получится нормальная картина с завуалированным затуханием. Разумеется, это возможно лишь при одностороннем рефлексометрическом контроле ВОЛС.

Не менее интересным является также протяжЈнный безразрывный съЈм информации, который можно осуществить или на пологом изгибе волокна или на прямом волокне под воздействием низких температур. Дело в том, что при низких температурах происходит изменение коэффициентов преломления стекла, в результате чего в сердцевине может повыситься уровень светорассеяния. Однако, подобный способ НД требует дальнейших экспериментальных исследований.